Unidad de energía renovable autónoma (panel solar)

Unidad de energía renovable autónoma (panel solar)

La Unidad de Energía Renovable Autónoma (UERA), es uno de los proyectos que más nos emociona, ya que a través del desarrollo de este tipo de proyectos podemos impactar positivamente en diversas comunidades de nuestro país que no cuentan con un sistema de energía eléctrico para poder realizar sus actividades dentro de las escuelas rurales o centros comunitarios. 

Con ayuda de Jorge, estudiante de mecatrónica del estado de Quintana Roo pudimos lograr este proyecto, como parte de sus estadías profesionales en nuestro programa "Prácticas para el Futuro". 

Materiales utilizados:

  • Panel solar de 250 W.
  • Controlador de carga.
  • Banco de baterías.
  • Inversor de corriente.
  • Perfil de aluminio Bosh.
  • Gabinetes dieléctricos.
  • Interruptores termo-magnético.
  • Botones de encendido.
  • Bornera 24V DC.
  • Tomacorrientes 127 V AC.
  • Luces indicadoras.

Paso 1: Selección de componentes

Este primer paso es de suma importancia debido a que todos los componentes deben de trabajar en armonía, ya que, por ejemplo: si el voltaje de trabajo del controlador de carga es de 24 V DC y el panel solar solo suministra 12 V DC, simplemente no funcionará, es por esto que se debe conocer los detalles técnicos de los componentes para que estos no sufran un fallo prematuro debido a una mala selección.

Paso 2: Ensamblaje y modificación de estructura

Este tipo de sistema fotovoltaico un aproximado del 90% es de materiales y componentes reciclados por lo que se deben realizar modificaciones, tanto a la estructura como a los componentes para que su ubicación sea la óptima. La primera de las partes en ser modificadas fue la estructura donde se ensamblaran el panel solar, y los dos gabinetes que contendrán todos los componentes.

Como se puede observar en la figura 1, este era el estado inicial de la estructura, pero existían partes que era necesarios retirarlos como la placa superior y todo elemento que la sujetan.

Figura 1.

En la figura 2 se puede observar cómo queda la estructura ya sin los elementos que no son necesarios.

Figura 2.

Lo siguiente a realizar es colocar los perfiles de aluminio necesarios, en donde se tomaran medidas, se cortaran y se fijaran mediante tornillos, algunos de estos perfiles a colocar servirán de base para el gabinete y el panel solar.

Figura 3.

Paso 3: Ensamblaje de componentes

Dentro del gabinete de potencia (ver figura 4) se encuentran dos de los componentes más importantes, que son la batería de Ion-Litio y el controlador de carga, la razón de que se encuentren dentro del gabinete es para proteger del exceso de polvo. Otros elementos que se pueden encontrar en el gabinete son los interruptores termo-magnéticos, los cuales protegen de una sobre carga. Y elementos de activación como son los interruptores selectores para encender y apagar el equipo.

Figura 4.

Cabe mencionar que la batería contiene el litio en forma líquida por lo que siempre debe estar en posición horizontal para evitar derrames, ya que esta sustancia es dañina para la salud, es por esto que debe estar fijada, al igual que el gabinete. Este se ubicó en la parte inferior de la estructura para que sea estable y firme, lo cual se puede ver en la figura 5.

Figura 5.

De acuerdo a las especificaciones de montaje, el inversor se debe encontrar en un área ventilada, por lo que ubicarlo dentro del gabinete no resulta factible, por lo que se tomó la decisión de ubicarlo en la parte superior del gabinete (ver figura 6) y este se encuentra protegido por el panel de la luz directa del sol.

Figura 6. 

El siguiente de los componentes en ser colocado fue el panel solar, que de acuerdo a la ubicación geográfica de la ciudad de Querétaro, este debe tener una inclinación o ángulo de 20°, en sencillas palabras sirve para captar la mayor cantidad de radiación solar y aprovecharla al máximo. Quedando de la siguiente manera (ver figura 7).

Figura 7. 

Hasta el momento el último de los elementos colocados fue el gabinete de suministro de energía, en donde se podrá disponer de energía a 127V AC y 24V DC, a través de tomacorrientes y borneras, respectivamente. En este gabinete se colocaran las debidas protecciones para evitar sobre tensiones en el inversor, además de luces indicadoras que permitirán si el sistema se encuentra encendido o apagado.

Figura 8. 

Mira los videos de este proyecto en nuestro canal de YouTube:

 

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